『科学談話室』の話題より
磁 石 で 水 モ デ ル で き る か な ？
2000/09/25 話題提供
2000/10/03 最終更新
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この話題は　コンパスで磁区？ 　からの続きです　


[danwa:0312]　磁石で水モデルできるかな？
Date:Mon, 25 Sep 2000 23:03:43 From: 浦田
浦田です、大型キックボードにモーターとバッテリーを積む工作に夢中でし た。

先日のBi.Bi.さんのメールの内容
透明の球に入った方位磁石を沢山集めたら、それぞれが示す方位をつなぐと磁 区を見る事ができるということでした。これは金属の原子がその場から動くこ とが出来なかったらそれぞれの原子磁石はどういう方向を向くかという実験で した。

そこで、もし、水分子と同じようなY字型の磁石を球に入れて、沢山、水に浮 かべたら 環状のクラスタを作るだろうか？比重を１にして水に入れたら、立体構造がで きるだろうか？

　自由に動くことのできる分子の動きの実験です。


[danwa:0315]　 Re: 磁石で水モデルできるかな？
Date:Tue, 26 Sep 2000 12:42:38 From: Bi.Bi.
Bi.Bi.です。

[danwa:0312]で浦田さんは書きました:
そこで、もし、水分子と同じようなY字型の磁石を球に入れて、沢山、水に浮 かべたら 環状のクラスタを作るだろうか？比重を１にして水に入れたら、立体構造がで きるだろうか？

　自由に動くことのできる分子の動きの実験です。
おもしろいですね。雪のような結晶ができるかも。

数理科学の最新号（１０月）で電気双極子としての水分子の振る舞いが、脳モデルで論じられています。
脳内神経細胞の細胞膜に接している水分子がちょうど磁気コンパスモデルとそっくりで、 これを量子論的に扱って記憶などが論じらるそうです。
私の磁気コンパスモデルも登場していますので、機会があれば見てください。
でも、この雑誌はかなり難解で、よく分かりませんでした。


[danwa:0320]　 Re: 磁石で水モデルできるかな？(過冷却＋衝撃→凍結)
Date:Sat, 30 Sep 2000 14:28:07 From: 浦田
浦田です。談話室のみなさんこんにちわ。

(一部「しげき」の話題へ)

所でY字マグネットってどうやったら作れるのか・・・・
Y字の鉄を熱して、磁石に接触させたまま、水にジュンッ！とやればいいの か。
これはBi.Bi.さんにバトンタッチです。


[danwa:0323]　 Re: 磁石で水モデルできるかな？
Date:Sun, 1 Oct 2000 16:52:30 From: Bi.Bi.
[danwa:0320]で浦田さんは書きました:
所でY字マグネットってどうやったら作れるのか・・・・
Y字の鉄を熱して、磁石に接触させたまま、水にジュンッ！とやればいいの か。
これはBi.Bi.さんにバトンタッチです。
棒磁石１本と２本の鉄棒でＹ字を作ればいいんじゃないでしょうか？

Bi.Bi.


[danwa:0327]　Re: 磁石で水モデルできるかな？
Date:Mon, 2 Oct 2000 23:06:09 From: 長谷川
談話室のみなさん、こんばんは。長谷川です。

Bi.Bi.さん [danwa:0323]
棒磁石１本と２本の鉄棒でＹ字を作ればいいんじゃないでしょうか？
というのは、

ということですね。

でも、

という風に磁石２個を入れるだけで、水分子の分極をかなり表わせそうに思い ますが…。

Bi.Bi.さん [danwa:0315]
おもしろいですね。雪のような結晶ができるかも。
いわゆる雪の結晶の形(六方向の先が伸びて、さらに枝葉が伸びた形)というの は難しいでしょうね。
というのも、雪の結晶は気象条件によって形が大きく変わりますので、どうや ってこのモデルにその条件を入れるかが問題になりそうです。

ちなみに、上空の水蒸気の過冷却度が高いと、水蒸気は結晶(氷)になろうとす る傾向が大きいですね。すると、最初の種結晶が六角形(六角柱)でも、角の部 分は平らな部分と比べてまわりに多くの水蒸気があるために結晶が成長しやす くなります。このため、結晶は角がどんどん伸びていき、いわゆる雪の結晶に なります。

ところが過冷却度が低いと、一度結晶に組み込まれた水分子でも、まわりから 空気の分子などに少し強くアタックされると、結晶からはずれてしまいます。 このように分子は結晶にくっついたりまた離れたりしながら、くっつく方がや や多いため、徐々に成長していきます。このような場合、最初の種結晶が六角 形(六角柱)であっても、角の水分子はまわりとの結合が弱いため結晶からはず れやすく、角の丸い結晶になります(でも、実際には多分丸い雪の結晶はない でしょうねぇ…)。


[danwa:0328]　 Re: 磁石で水モデルできるかな？(シートマグネットのカット方法？)
Date:Tue, 3 Oct 2000 00:03:58 From: 浦田
浦田です。

Bi.Bi.さんの言われたように肩こり治療マグネットチップにＹ型鉄をくっつ けてシリコンシールで固めようか？等と考えていたところ。長谷川さんの図、

を見て、これは楽だ！と思いました。
接着するときＮとＮの反発があるので瞬間接着剤で固定したあとシリコンシー ルで固めたらいいでしょうか。ＮとＮをくっつけたら、磁力が弱くなってくる なんて習ったけど、実験だからどうでもいいことですね。

こんなのはどうでしょう？
友の会誌「うちゅう」の1999年1月号（Vol.15 No10 21ページ)に文具用シート マグネットの磁場パターンが載っていました。ＮＳＮＳの繰り返しです。
ＮＳ だけを切りとって、Ｙ字かミッキーマウスの頭のような形ににカットしたら？ と思って切ってみたのですが、ＮＳの境をに正確に切っているのかわからない のでうまく行きそう な行かないような反発の仕方です。
シートマグネットを切って使うという考え 方そのものは間違っていないでしょうか？正確にカットする方法はあるでしょ うか？


[danwa:0333]　Re: 磁石で水モデルできるかな？
Date:Tue, 3 Oct 2000 17:42:02 From: 長谷川
浦田さん、談話室のみなさん、こんにちは。長谷川です。

浦田さん [danwa:0328]
友の会誌「うちゅう」の1999年1月号（Vol.15 No10 21ページ)に文具用シート マグネットの磁場パターンが載っていました。ＮＳＮＳの繰り返しです。
ありがとうございます、私が書いた記事ですね。

シート状のゴム磁石は、片面はほとんど鉄にくっつかないで、もう片面はＮ極 とＳ極が縞模様に並んでいます。

ですから、ゴム磁石のくっつく面に細かい砂鉄を蒔くと、

という風に縞模様になります。

砂鉄は磁石のＮ極とＳ極をつなぐように並びますから、ゴム磁石のＮ極とＳ極 は下図のように砂鉄のあまりないところに線上にあります。

ゴム磁石の裏面には磁力線は出てきていませんから、断面の構造は、

ということになります。

ＮＳ だけを切りとって、Ｙ字かミッキーマウスの頭のような形ににカットしたら？ と思って切ってみたのですが、ＮＳの境をに正確に切っているのかわからない のでうまく行きそう な行かないような反発の仕方です。シートマグネットを切って使うという考え 方そのものは間違っていないでしょうか？正確にカットする方法はあるでしょ うか？
上の図でいえば、あるＳ極のまん中と隣のＳ極のまん中で切れば、

というように、ＳＮＳというのが作れそうです。一番上の図に戻ってみれば、 ある砂鉄が線状にない部分のまん中と、その２つ隣の砂鉄が線状にない部分の まん中に沿って切ればこんな形になるでしょうね。


・・・さて、この先 話はどうなるのか？お楽しみに！・・・
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